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(Na,K,Li)NbO$$_3$$の局所構造解析

Local structure analysis of (Na,K,Li)NbO$$_3$$

米田 安宏  ; 高田 愛梨*; 長井 遥*; 菊池 丈幸*; 小舟 正文*

Yoneda, Yasuhiro; Takada, Eri*; Nagai, Haruka*; Kikuchi, Takeyuki*; Kobune, Masafumi*

鉛フリー圧電体として(Na,K)NbO$$_3$$が注目されている。(Na,K)NbO$$_3$$はLiNbO$$_3$$と固溶体を作製することで高い圧電特性を示すことが報告されている。(Na,K,Li)NbO$$_3$$の結晶構造は正方晶と斜方晶の相境界にあるため、これまでに種々の二相共存構造が報告されている。我々は(Na,K,Li)NbO$$_3$$の結晶構造を再検討するため放射光高エネルギーX線回折を行った。その結果、(Na,K,Li)NbO$$_3$$は室温で既に単斜晶構造であることがわかった。さらに室温以下の200KでBragg反射の強度変化を伴う相転移を観察することができた。室温近傍に存在する相転移を変調することによって高い圧電特性を示すものと考えられる。

(Na,K)NbO$$_3$$ has been a candidate for lead-free piezo electric material, since it shows a novel piezoelectric properties by making a mixture between (Na,K)NbO$$_3$$ and LiNbO$$_3$$. (Na,K,Li)NbO$$_3$$ lies around a morphotropic phase boundary at room temperature, and it has been reported some co-existing phases of a tetragonal and a orthorhombic structures. We re-examined the crystal structure of (Na,K,Li)NbO$$_3$$ by using high-energy synchrotron X-ray. It was found that (Na,K,Li)NbO$$_3$$ has a monoclinic structure at room temperature. Moreover, we found a phase transition at approximately 200 K, in which the intensity of Bragg peaks changed drastically. The novel piezoelectric response of (Na,K,Li)NbO$$_3$$ is caused by modifying the phase transition below room temperature.

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